Specjalny Ośrodek Szkolno-Wychowawczy

im. Marii Konopnickiej w Świnoujściu

  • Zwiększ rozmiar czcionki
  • Domyślny  rozmiar czcionki
  • Zmniejsz rozmiar czcionki

Fizyka

Drukuj PDF

SZKLANECZKA FARADAYA - I INNE POMOCE DYDAKTYCZNE DO ZAJĘĆ Z FIZYKI

"WIROWY CHARAKTER POLA ELEKTRYCZNEGO"

Michael Faraday
(1791 - 1867)

Fizyk i chemik angielski, jeden z najwybitniejszych uczonych XIX w, eksperymentator, samouk. Profesor Instytutu Królewskiego i uniwersytetu w Oksfordzie.
Największe znaczenie miały prace Faradaya dotyczące elektryczności. W 1831 odkrył zjawisko indukcji elektromagnetycznej co przyczyniło się do powstania elektrodynamiki.
Sformułował (1833-34) prawa elektrolizy i wprowadził nomenklaturę dla opisu tego zjawiska.
Faraday odkrył również zjawisko samoindukcji, zbudował pierwszy model silnika elektrycznego (1821).
Od jego nazwiska jednostkę pojemności elektrycznej nazywamy farad.
Pierwszym odkryciem Faradaya było stwierdzenie, iż przewodnik z prądem otoczony jest wirowym polem magnetycznym. Wykorzystując ten fakt skonstruował "wirnik elektromagnetyczny" prototyp silnika elektrycznego. Składał się on z nieruchomego przewodnika i magnesu umieszczonego płynnym elektrolicie druga elektroda także była umieszczona w elektrolicie, druga wersja tego wirnika była zbudowana z nieruchomego magnesu i ruchomego przewodnika.



Co jest potrzebne do zbudowania takiej pomocy?

  • szklane naczynie (prosta szklanka do herbaty)
  • silny magnes krążkowy np. neodymowy,
  • drut miedziany 6-10mm2
  • pasek blachy miedzianej ok. 5-8mm szerokości lub po prostu drut jak wyżej
  • możliwie największy krętlik wędkarski.
  • 2 baterie 4,5 V,
  • przewody łączące,
  • stężony roztwór siarczanu miedzi lub sody oczyszczonej

Magnes przyklejamy do dna szklaneczki klejem najlepiej silikonem, z drutu robimy elektrodę prostą A, z blaszki i drutu sporządzamy elektrodę kolistą B (można skręcić śrubką). Wykonujemy także zawieszenie C, na którym będzie wisiała elektroda prosta zawieszona na krętliku. Przygotowanie doświadczenia:

  • Do szklanego naczynia z magnesem na dnie wkładamy kolistą elektrodę.
  • Zalewamy to stężonym roztworem siarczanu miedzi, ok. jeden centymetr nad magnes.
  • Prostą elektrodę umieszczamy nad magnesem tak, aby mogła się poruszać.
  • Za pomocą przewodów łączymy baterię i elektrody.

Przebieg doświadczenia
Po podłączeniu do elektrod prądu stałego, możemy zaobserwować wirowy ruch elektrolitu, który porusza elektrodę prostą.

Wnioski
Ruch wirowy elektrolitu spowodowany jest krążeniem jonów. Jeśli wektor indukcji magnetycznej skierowany będzie pionowo w dół, wówczas na jon dodatni poruszający się w kierunku centralnej elektrody ujemnej działa siła prostopadła do promienia naczynia. Wtedy jon porusza się po spirali. W przypadku zmiany biegunów wirowanie będzie odbywać się w stronę przeciwną.

Lekcję powinno się poprowadzić tak aby uczniowie sami wydedukowali przyczyny tego zjawiska.
Po przeprowadzeniu doświadczenia (bez objaśnień) powinno paść pytanie skierowane do uczniów: Wyjaśnijcie dlaczego ruchomy przewodnik obraca się wokół nieruchomego magnesu.

Wykonana przeze mnie szklaneczka Faradaya została przekazana do Pracowni dydaktyki fizyki Uniwersytetu Szczecińskiego.

Literatura:

  1. Tadeusz Dryński, Doświadczenia pokazowe z fizyki, PWN W-wa 1964r.
  2. BożenaPędzisz, Od żaby do radia historia fizyki w szkolnych doświadczeniach fizycznych. wyd. TiT Opole 1994
  3. Juliusz Domański, Domowe zadania doświadczalne z fizyki wyd.: 1999 wydawca: Prószyński i S-ka


Oprócz tej wykonałem jeszcze inne pomoce do zajęć z fizyki:
Opornicę do badania zależności oporu od długości lub przekroju przewodnika:

Chronograf:

Statyw do zajęć z magnetyzmu i elektrostatyki:

 

Znajdź na stronie

Obiekty, z których korzystamy

Statystyka

Odsłon : 192023

Gościmy

Naszą witrynę przegląda teraz 9 gości 

Pajacyk, Okruszek, Polskie Serce, Habitat, Marzenia - Kliknij i Pomóż